淺談?wù)魉绷飨到y(tǒng)接地故障的危害及處理方法

摘 要：整流所是鋁電解生產(chǎn)過(guò)程中最為重要的組成部分之一，其一旦發(fā)生故障會(huì)直接影響鋁電解的正常生產(chǎn)，而整流所直流系統(tǒng)又是其最主要的核心設(shè)備。然而，由于一些原因的影響，使得整流所直流系統(tǒng)常常會(huì)出現(xiàn)接地故障。為此，快速、準(zhǔn)確查找出故障位置就顯得尤為重要。基于此點(diǎn)，文章首先分析了整流所直流系統(tǒng)接地故障的成因及危害，并在此基礎(chǔ)上提出整流所直流系統(tǒng)接地故障的查找處理方法，期望通過(guò)文章的研究能夠?qū)Υ_保整流所的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行給予一定幫助。

關(guān)鍵詞：整流所；直流系統(tǒng)；接地處理

1 整流所直流系統(tǒng)接地故障的成因及危害分析

在分析整流所直流系統(tǒng)接地故障的成因前，先介紹一下直流系統(tǒng)接地的概念，當(dāng)直流系統(tǒng)的正極或是負(fù)極與大地之間的絕緣水平降至規(guī)定值以下時(shí)，便稱之為直流系統(tǒng)接地，大致可將直流系統(tǒng)接地分為兩種情況，一種是正接地，具體是指直流系統(tǒng)的正極絕緣水平低于規(guī)定值；另一種則是負(fù)接地，即負(fù)極絕緣水平低于規(guī)定值。

1.1 故障成因分析

整流所直流系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是長(zhǎng)期帶電、不間斷工作，它有很多支路，并且負(fù)荷涉及面也相對(duì)較廣，容易受到環(huán)境、氣候、高溫、污染等條件的影響，從而會(huì)引起電纜老化、元器件損壞、接線端子老化，其后果是導(dǎo)致絕緣水平下降。通常情況下，系統(tǒng)投入運(yùn)行的時(shí)間越長(zhǎng)，接地故障的發(fā)生幾率就越高，大體上可將直流系統(tǒng)接地故障分為以下幾類：

（1）因電纜、元器件、設(shè)備老化導(dǎo)致的絕緣水平降低，尤其是在雨季、大霧天氣等情況下更容易引起直流系統(tǒng)接地故障，而這種故障有可能會(huì)隨著天氣轉(zhuǎn)好而消失。

（2）對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修或是改造施工等原因，導(dǎo)致直流系統(tǒng)回路線頭松動(dòng)、脫落并接觸到金屬外殼，從而引起直流系統(tǒng)接地故障。

（3）整流所內(nèi)二次設(shè)備損壞時(shí)容易引起直流系統(tǒng)接地故障，同時(shí)在這一過(guò)程中，還有可能伴有保護(hù)動(dòng)作、開(kāi)關(guān)拒跳或者拒合等情況。

1.2 直流系統(tǒng)接地的危害

在直流系統(tǒng)接地故障中，危害最為嚴(yán)重的應(yīng)屬兩點(diǎn)接地故障，雖然一點(diǎn)接地故障并不一定會(huì)對(duì)二次設(shè)備造成直接危害，但也必須進(jìn)行及時(shí)處理，否則當(dāng)直流系統(tǒng)中再出現(xiàn)一點(diǎn)接地時(shí)，不但會(huì)引起繼電保護(hù)裝置和信號(hào)裝置誤動(dòng)作或是拒動(dòng)，而且還有可能引起直流保險(xiǎn)熔斷，從而引起繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置失靈。此外，在較為復(fù)雜的回路當(dāng)中，同級(jí)兩點(diǎn)接地還可能導(dǎo)致一些繼電器短接，無(wú)法及時(shí)跳閘，這樣一來(lái)會(huì)使事故擴(kuò)大。直流系統(tǒng)接地故障的危害大致可歸納為以下幾個(gè)方面：

（1）正極接地故障會(huì)引起保護(hù)及自動(dòng)裝置誤動(dòng)作。由于斷路器的跳合閘線圈一般都是與負(fù)極電源相接的，若是在這些回路當(dāng)中再出現(xiàn)另一點(diǎn)直流接地時(shí)，便會(huì)引起觸點(diǎn)短路，從而使線圈帶電引起誤動(dòng)作。

（2）負(fù)極接地會(huì)引起保護(hù)及自動(dòng)裝置拒動(dòng)。這是因?yàn)閿嗦菲鞯奶祥l線圈及繼電保護(hù)器在這些回路當(dāng)中再出現(xiàn)一點(diǎn)接地時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致線圈的接地點(diǎn)短接，從而無(wú)法正常動(dòng)作，同時(shí)還有可能使繼電器的接點(diǎn)被燒毀。

（3）直流系統(tǒng)接地故障不但會(huì)對(duì)設(shè)備造成危害，而且還會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成威脅，所以，有關(guān)規(guī)定要求，直流電源為220kV，接地在50V以上；直流電源為24V，接地在6V以上時(shí)，應(yīng)當(dāng)停止直流回路上的全部工作，查找接地點(diǎn)，以免導(dǎo)致兩點(diǎn)接地的情況發(fā)生。

2 整流所直流系統(tǒng)接地故障的查找處理方法

2.1 故障查找方法

當(dāng)整流所直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，應(yīng)以最快的速度，在最短的時(shí)間內(nèi)查明故障原因，并找出故障點(diǎn)，然后采取有效的方法進(jìn)行處理。由于直流系統(tǒng)接地故障的種類較多，故障查找方法也有很多種，較為常用的有經(jīng)驗(yàn)判斷法、拉路法、直流接地探測(cè)儀查找法以及轉(zhuǎn)移負(fù)荷法。下面分別對(duì)這幾種方法進(jìn)行介紹：

2.1.1 經(jīng)驗(yàn)判斷法

該方法主要是指按照以往經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)接地故障一般都發(fā)生在戶外，容易受到環(huán)境和氣候的影響，所以先查找新投入的與直流相關(guān)的戶外設(shè)備及回路，然后再重點(diǎn)對(duì)經(jīng)常漏水、漏氣等位置進(jìn)行查找，看是否存在接地的情況。這種方法最為明顯的優(yōu)點(diǎn)是直接、快速，缺點(diǎn)是僅憑借經(jīng)驗(yàn)查找比較盲目，僅適用于環(huán)境、氣候以及設(shè)備本身狀況發(fā)生顯著變化等情況。

2.1.2 拉回路法

具體是指根據(jù)負(fù)荷的重要程度，按照一定次序短時(shí)拉開(kāi)直流屏各條直流負(fù)荷回路，若是切除某一回路時(shí)故障消除，則表明接地故障就發(fā)生在這條回路當(dāng)中。采用該方法進(jìn)行故障查找時(shí)，通常按照以下順序，即先信號(hào)和照明部分，后操作部分；先室內(nèi)再室外。此方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠找出故障點(diǎn)，缺點(diǎn)是耗時(shí)較長(zhǎng)，會(huì)對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行造成影響，僅適用于直流負(fù)荷支路較少且供電重要程度較低的系統(tǒng)。

2.1.3 直流接地探測(cè)儀查找法

使用探測(cè)儀按照以下順序依次進(jìn)行查找，總母線、直流屏所供直流負(fù)荷、各個(gè)支路負(fù)荷、故障點(diǎn)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是安全、可靠，并且不需要范圍停電，缺點(diǎn)是受探測(cè)儀準(zhǔn)確程度的限制，有時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)。

2.1.4 轉(zhuǎn)移負(fù)荷法

在有分段母線的直流系統(tǒng)當(dāng)中，如母線分為Ⅰ段和Ⅱ段，此時(shí)可將Ⅰ段母線上的各路負(fù)荷逐次轉(zhuǎn)移至Ⅱ段母線上，然后每次倒回一路負(fù)荷至Ⅰ段母線上，并斷開(kāi)分段聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，使母線處于分段運(yùn)行狀態(tài)，隨后對(duì)Ⅰ段母線的絕緣監(jiān)測(cè)器進(jìn)行觀察，看其是否出現(xiàn)接地告警信號(hào)，若是沒(méi)有則換下一路負(fù)荷繼續(xù)測(cè)試，直至找到故障點(diǎn)所在的回路為止。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需停電、快速易行，缺點(diǎn)是僅能找到故障所在的線路，但卻無(wú)法確定出準(zhǔn)確的故障位置，適用于帶直流分段母線的直流系統(tǒng)。

2.2 預(yù)防系統(tǒng)接地故障的有效措施

由于引起整流所直流系統(tǒng)接地故障的原因相對(duì)較多，為了有效解決這一問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)系統(tǒng)的日常運(yùn)行維護(hù)，具體可從以下幾個(gè)方面著手：其一，提高二次設(shè)備的施工質(zhì)量，減少接地故障的發(fā)生幾率?？赏ㄟ^(guò)對(duì)室外端子箱、機(jī)構(gòu)箱進(jìn)行密封或是加裝防潮除濕設(shè)備，并對(duì)無(wú)法滿足對(duì)地絕緣電阻要求的電纜及二次設(shè)備進(jìn)行更換處理，這樣可以有效避免接地故障的發(fā)生；其二，加大對(duì)隔離開(kāi)關(guān)、斷路器以及手車(chē)等一次設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)管理，對(duì)于隔離開(kāi)關(guān)、斷路器等帶有機(jī)械傳動(dòng)部分的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，防止因操作不當(dāng)引起接地故障；其三，在對(duì)系統(tǒng)接地故障進(jìn)行查找處理時(shí)，必須按照相關(guān)電氣設(shè)備檢修運(yùn)行規(guī)程的要求進(jìn)行，同時(shí)還應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，作業(yè)時(shí)至少需要兩名人員，嚴(yán)禁單人獨(dú)立作業(yè)。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，整流所作為鋁電解生產(chǎn)過(guò)程中重要的組成部分之一，當(dāng)整流所直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，必須以最快的速度準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)，并進(jìn)行及時(shí)處理，使故障對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響降至最低。

以上是我根據(jù)平時(shí)的工作實(shí)踐，結(jié)合我廠直流系統(tǒng)實(shí)際出現(xiàn)的一些問(wèn)題，總結(jié)的一些常見(jiàn)故障的形成原因和處理經(jīng)驗(yàn)，在此與大家共勉！

參考文獻(xiàn)

[1]張伯琴.用萬(wàn)用表電壓測(cè)量法查找直流接地故障方法探討[J].山東電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2004（3）.

[2]甘景福.直流系統(tǒng)間的寄生回路造成的直流接地假象[J].華北電力技術(shù)，2004（2）.